搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

中国旱涝极端事件前兆信号及可预测性研究

张璐 章大全 封国林

引用本文:
Citation:

中国旱涝极端事件前兆信号及可预测性研究

张璐, 章大全, 封国林

Analysis of precursors and predictability of PDSI extremes in China

Feng Guo-Lin, Zhang Lu, Zhang Da-Quan
PDF
导出引用
  • 基于百分位,研究了Lorenz系统极端事件的前兆信号分布特征及可预测性;利用前兆信号及接收器算子特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC曲线)对中国旱涝极端事件可预测性进行研究,得到了极端事件的可预测效果与序列的自相关性、极端事件的极端程度之间的关系.研究表明,无论是Lorenz系统分量序列还是Palmer干旱指数序列(Palmer drought severity index, PDSI),存在极端事件的可预测性随极端程度增强而增加的现象.同时对各区域极端旱涝事件前兆信号及可预测性进行分析,为中国旱涝极端事件的预测提供一定科学依据.
    We investigate precursors and predictability of extreme events of Lorenz system with different percentile. The precursors and predictability of Palmer Drought Severity Index (PDSI) extremes in China are analyzed, and obtained how the quality of the prediction depends on the size of the extreme events and on the correlation strength. Results indicate that for extreme events of Lorenz system and PDSI series, the stronger the extreme, the higher the predictablility. Moreover, we analyzed precursors and predictability of eight regions in China and provide some due scientific basis for flood and drought predictions.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:40930592,40875040),国家重点基础研究发展计划(批准号:2006CB400503),国家科技支撑计划(批准号:2007BAC29B01),公益性行业(气象)科研专项(批准号:GYHY200806005)资助的课题.
    [1]

    Wei F Y 2007 Modern Technology of Statistical Climate Detection and Prediction (Beijing: China Meteorological Press) p6 (in Chinese) [魏凤英 2007 现代气候统计诊断与预测技术 (北京: 气象出版社) 第6页]

    [2]

    Render S, Mark R P 2006 Phys. Rev. E 74 061114

    [3]

    Jan F E, Jan W K, Armin B, Shlomo H 2006 Phys. Rev. E 73 016130

    [4]

    Zhang D Q, Yang J, Wang Q G, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4354 (in Chinese) [章大全、杨 杰、王启光、封国林 2009 物理学报 58 4354 ]

    [5]

    Feng G L, Yang J, Wan S Q, How W, Zhi R 2009 Acta Meteorol. Sin. 67 61 (in Chinese) [封国林、杨 杰、万仕全、侯 威、支 蓉 2009 气象学报 67 61]

    [6]

    Sarah H, Eduardo G A, Detlef H, Holger K 2007 Phys. Rev. E 75 016706

    [7]

    Bonsal B R, Zhang X B, Vincent L A 2001 J. Climate 14 1959

    [8]

    Lorenz E N 1963 J. Atmos. Sci. 20 130

    [9]

    Lorenz E N 1997 The Essence of Chaos (Beijing: China Meteorological Press) p33 (in Chinese) [洛伦兹 1997 混沌的本质 (北京: 气象出版社) 第33页]

    [10]

    Kantz H, Holstein D, Ragwitz M, Vitanov N K 2004 Physica A 342 315

    [11]

    Gober M, Wilson C A, Milton S F, Stephenson D B 2004 J. Hydrol. 288 225

    [12]

    Lamper D, Howison S D, Johnson N F 2002 Phys. Rev. Lett. 88 1

    [13]

    Soloman S, Qin D H, Manning M, Alley R B, Berntsen T 2007 Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the IPCC Fourth Assessment Report (Cambridge: Cambridge University Press) p61

    [14]

    Dai A G, Trenberth K E, Qian T T 2004 J. Hydrometeorl. 5 1117

    [15]

    Dai A G, Trenberth K E, Karl T R 1998 Geophys. Res. Lett. 25 3367

    [16]

    Dai A G, Trenberth K E, Qian T T 2004 J. Hydrometeorol. 5 1117

    [17]

    Karl T R 1983 J. Appl. Meteorol. Clim. 22 1356

    [18]

    Karl T R 1986 J. Appl. Meteorol. Clim. 25 77

    [19]

    Karl T R, Koscielny A J 1982 J. Climate 2 313

    [20]

    Nkemdirim L, Weber L 1999 J. Climate 12 2434

    [21]

    Zou X K, Zhai P M, Zhang Q 2005 Geophys. Res. Lett. 32 04707

    [22]

    Ma Z G, Fu C B 2006 Chinese Sci. Bull. 51 2429 (in Chinese) [马柱国、符淙斌 2006 科学通报 51 2429]

  • [1]

    Wei F Y 2007 Modern Technology of Statistical Climate Detection and Prediction (Beijing: China Meteorological Press) p6 (in Chinese) [魏凤英 2007 现代气候统计诊断与预测技术 (北京: 气象出版社) 第6页]

    [2]

    Render S, Mark R P 2006 Phys. Rev. E 74 061114

    [3]

    Jan F E, Jan W K, Armin B, Shlomo H 2006 Phys. Rev. E 73 016130

    [4]

    Zhang D Q, Yang J, Wang Q G, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4354 (in Chinese) [章大全、杨 杰、王启光、封国林 2009 物理学报 58 4354 ]

    [5]

    Feng G L, Yang J, Wan S Q, How W, Zhi R 2009 Acta Meteorol. Sin. 67 61 (in Chinese) [封国林、杨 杰、万仕全、侯 威、支 蓉 2009 气象学报 67 61]

    [6]

    Sarah H, Eduardo G A, Detlef H, Holger K 2007 Phys. Rev. E 75 016706

    [7]

    Bonsal B R, Zhang X B, Vincent L A 2001 J. Climate 14 1959

    [8]

    Lorenz E N 1963 J. Atmos. Sci. 20 130

    [9]

    Lorenz E N 1997 The Essence of Chaos (Beijing: China Meteorological Press) p33 (in Chinese) [洛伦兹 1997 混沌的本质 (北京: 气象出版社) 第33页]

    [10]

    Kantz H, Holstein D, Ragwitz M, Vitanov N K 2004 Physica A 342 315

    [11]

    Gober M, Wilson C A, Milton S F, Stephenson D B 2004 J. Hydrol. 288 225

    [12]

    Lamper D, Howison S D, Johnson N F 2002 Phys. Rev. Lett. 88 1

    [13]

    Soloman S, Qin D H, Manning M, Alley R B, Berntsen T 2007 Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the IPCC Fourth Assessment Report (Cambridge: Cambridge University Press) p61

    [14]

    Dai A G, Trenberth K E, Qian T T 2004 J. Hydrometeorl. 5 1117

    [15]

    Dai A G, Trenberth K E, Karl T R 1998 Geophys. Res. Lett. 25 3367

    [16]

    Dai A G, Trenberth K E, Qian T T 2004 J. Hydrometeorol. 5 1117

    [17]

    Karl T R 1983 J. Appl. Meteorol. Clim. 22 1356

    [18]

    Karl T R 1986 J. Appl. Meteorol. Clim. 25 77

    [19]

    Karl T R, Koscielny A J 1982 J. Climate 2 313

    [20]

    Nkemdirim L, Weber L 1999 J. Climate 12 2434

    [21]

    Zou X K, Zhai P M, Zhang Q 2005 Geophys. Res. Lett. 32 04707

    [22]

    Ma Z G, Fu C B 2006 Chinese Sci. Bull. 51 2429 (in Chinese) [马柱国、符淙斌 2006 科学通报 51 2429]

  • [1] 戈杉杉, 王腾午, 戈静怡, 周沛, 李念强. 混沌光注入半导体激光器中极端事件的演变. 物理学报, 2023, 72(16): 164201. doi: 10.7498/aps.72.20230759
    [2] 潘昌昌, Baronio Fabio, 陈世华. 可积谐振系统中的极端波事件研究进展. 物理学报, 2020, 69(1): 010504. doi: 10.7498/aps.69.20191240
    [3] 谭索怡, 祁明泽, 吴俊, 吕欣. 复杂网络链路可预测性: 基于特征谱视角. 物理学报, 2020, 69(8): 088901. doi: 10.7498/aps.69.20191817
    [4] 王晓娟, 沈柏竹, 龚志强, 封国林. 中国冬季区域性极端低温事件分类及其与气候指数极端性的联系. 物理学报, 2013, 62(22): 229201. doi: 10.7498/aps.62.229201
    [5] 吴浩, 侯威, 颜鹏程. 试用临界慢化原理探讨气候突变. 物理学报, 2013, 62(3): 039206. doi: 10.7498/aps.62.039206
    [6] 吴浩, 侯威, 王文祥, 颜鹏程. 试用Lyapunov指数探讨气候突变及其前兆信号. 物理学报, 2013, 62(12): 129204. doi: 10.7498/aps.62.129204
    [7] 吴浩, 封国林, 侯威, 颜鹏程. 中国不同区域气候突变的前兆信号. 物理学报, 2013, 62(5): 059202. doi: 10.7498/aps.62.059202
    [8] 吴浩, 侯威, 颜鹏程, 封国林. 基于临界慢化现象的气候突变前兆信号的初步研究. 物理学报, 2012, 61(20): 209202. doi: 10.7498/aps.61.209202
    [9] 冯爱霞, 龚志强, 黄琰, 王启光. 全球温度场信息熵的时空特征分析. 物理学报, 2011, 60(9): 099204. doi: 10.7498/aps.60.099204
    [10] 侯威, 章大全, 钱忠华, 封国林. 基于随机重排去趋势波动分析的极端低温事件研究及其综合指标的建立. 物理学报, 2011, 60(10): 109203. doi: 10.7498/aps.60.109203
    [11] 王启光, 侯威, 郑志海, 冯爱霞, 邓北胜. 极端事件再现时间长程相关性与群发性研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7491-7497. doi: 10.7498/aps.59.7491
    [12] 章大全, 杨杰, 王启光, 封国林. 中国近50年气候破纪录温度事件发生概率分析. 物理学报, 2009, 58(6): 4354-4361. doi: 10.7498/aps.58.4354
    [13] 熊开国, 封国林, 王启光, 胡经国. 近46年来中国温度破纪录事件的时空分布特征分析. 物理学报, 2009, 58(11): 8107-8115. doi: 10.7498/aps.58.8107
    [14] 王晓娟, 龚志强, 周磊, 支蓉. 温度关联网络稳定性分析Ⅰ——极端事件的影响. 物理学报, 2009, 58(9): 6651-6658. doi: 10.7498/aps.58.6651
    [15] 封国林, 龚志强, 侯威, 王启光, 支蓉. 气象领域极端事件的长程相关性. 物理学报, 2009, 58(4): 2853-2861. doi: 10.7498/aps.58.2853
    [16] 赵 敏, 刘祥官, 郜传厚. 高炉铁水含硅量序列的动力学结构分析. 物理学报, 2008, 57(5): 2722-2727. doi: 10.7498/aps.57.2722
    [17] 章大全, 钱忠华. 利用中值检测方法研究近50年中国极端气温变化趋势. 物理学报, 2008, 57(7): 4634-4640. doi: 10.7498/aps.57.4634
    [18] 王启光, 支 蓉, 张增平. Lorenz系统长程相关性研究. 物理学报, 2008, 57(8): 5343-5350. doi: 10.7498/aps.57.5343
    [19] 杨 萍, 侯 威, 封国林. 基于去趋势波动分析方法确定极端事件阈值. 物理学报, 2008, 57(8): 5333-5342. doi: 10.7498/aps.57.5333
    [20] 张 文, 高新全, 董文杰, 李建平. 利用高阶矩检测近2000年来气候极端异常的研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2657-2662. doi: 10.7498/aps.55.2657
计量
  • 文章访问数:  7946
  • PDF下载量:  1037
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-27
  • 修回日期:  2009-11-18
  • 刊出日期:  2010-04-05

/

返回文章
返回